Forbes dergisinin “30 yaşından küçük 30 bilim insanı” listesine giren Türk bilim insanı Canan Dağdeviren, yeni bir buluş yaptı. Midedeki değişiklikleri takip edebilen sindirilebilir bir sensör geliştirdi. Bu sensör obezite hastalarının tedavisi için yol gösterici olacak.
MIT’deki araştırmacılar ve Brigham Kadın Hastanesi, yutulabilen esnek bir sensör geliştirdi.
Sensör, mide duvarı veya bağırsak astarına yapışarak sindirim sisteminin ritmik kasılmalarını ölçebiliyor.
Bu gibi sensörler, sindirim sistemi yoluyla gıda geçişini yavaşlatan gastrointestinal bozuklukların teşhisinde doktorlara yardımcı olabilir. Ayrıca mideye baskı yapan yiyecekleri tespit etmek ve doktorların obezite için tedavi gören hastalar tarafından gıda alımını izlemelerine yardımcı olmak için kullanılabilir.
Esnek aygıtlar, mekanik olarak deforme olduğunda akım ve voltaj üreten piezoelektrik malzemeler üzerine kuruludur. Aynı zamanda insan cildine benzer elastik özelliklere sahip polimerler içerirler, böylece deriler uyuştuğunda ve cilt uzandığında gerilirler.
Nature Biomedical Engineering’in 10 Ekim sayısında yayınlanan bir araştırmada araştırmacılar, sensörün domuz midelerinde iki güne kadar aktif kaldığını gösterdi. Araştırmacılar, cihazın esnekliği, daha katı yutulabilen cihazlara kıyasla daha fazla güvenlik sağlayabileceğini belirtti.
Brigham’daki bir gastroenterolog ve biyomedikal mühendisi olan MIT Koç Enstitüsü için Bütünleştirici Kanser Araştırma Enstitüsünden bir araştırmacı olan Giovanni Traverso, “Esnekliğe sahip olmak, GI yolu üzerinden geçiş yapmayı kolaylaştırdığı için önemli ölçüde geliştirilmiş emniyetli geliştirme potansiyeline sahiptir” dedi.
Traverso ve meslektaşları daha önce hayati işaretleri izlemek veya sindirim sistemine ilaçlar vermek için kullanılabilen yenilebilir araçlar geliştirdiler. Traverso, yüksek emniyeti sağlayabilecek daha esnek bir sensör geliştirmeyi hedefleyerek, daha önce giyilebilir bir tansiyon algılayıcı ve esnek mekanik enerji biçerdöverleri gibi esnek elektronik cihazlar geliştiren Dagdeviren ile birlikte çalışıyordu.
Yeni sensörü yapmak için, Dagdeviren önce bir silikon üzerinde elektronik devreler üretiyor. Devreler iki elektrot içerir: PZT adı verilen bir piezoelektrik malzemenin üzerine yerleştirilen bir altın elektrot ve PZT’nin alt tarafında bir platin elektrot. Devre imal edildiğinde, silikondan çıkarılabilir ve poliimid adı verilen esnek bir polimere basılabilir.
Araştırmacıların yaptığı bu çalışma için tasarlanan yutulabilir algılayıcı 2,5 x 2,5 cm boyutlarında olup rulo haline getirilebilir ve yutulduktan sonra eriyen bir kapsüle yerleştirilebilir.
Domuzlarda yapılan testlerde, sensörler endoskopik olarak verildikten sonra karın astarına başarıyla yapıştı. Harici kablolar aracılığıyla, sensörler piezoelektrik sensörün ürettiği voltaj hakkında bilgi aktardı; araştırmacıların mide duvarının hareket ettiği miktarı hesaplayabileceği gibi, yiyecek veya sıvının ne zaman alındığını da ayırt edebildi.
Dagdeviren, “Esnek, piezoelektrik bir cihazın elektriksel veya mekanik bozulma olmaksızın iki güne kadar karnında kalabileceğini ilk kez gösterdik” şeklinde konuştu.
Motiliteyi izleme
Bu tip sensör, yutma, bulantı, gaz veya kabızlıkta zorluk çeken sindirim sisteminin motilitesini bozan sindirim bozukluklarının teşhisini kolaylaştırabilir.
Doktorlar ayrıca obezite için tedavi edilen hastaların yiyecek alımını ölçmek için bu ilaçları kullanabilirler. Traverso, “Bireyin aslında evde alıp almadığı şeylere bir pencere açmak faydalıdır, çünkü bazen hastaların kendilerini gerçekten kıyaslamaları ve ne kadarının tüketildiğini bilmeleri zor” diyor.
Cihazın gelecek versiyonlarında, araştırmacılar ek sensörler ve kablosuz vericiler de dahil olmak üzere diğer özelliklere güç sağlamak için piezoelektrik materyalin ürettiği enerjiden bir miktar toplamayı planlıyorlar. Bu tür cihazlar, potansiyel güvenliğini daha da artıran bir batarya gerektirmez.
Araştırma kısmen İsviçre Ulusal Vakfı, Ulusal Sağlık Enstitüleri, Max Planck Araştırma Ödülü, Alexander von Humboldt Vakfı ve Brigham ve Kadın Hastanesi Gastroenteroloji Bölümü’nden doktora sonrası bir burs tarafından finanse edildi.
MIT Medya Laboratuarı’nda asistan profesör ve Uyumlu Dekoderler araştırma grubunun yöneticisi Canan Dağdeviren, gazetenin baş yazarı ve ilgili yazarlardan biridir. Robert Langer, David H. Koch Enstitüsü Profesörü ve Koch Enstitüsünün bir üyesi de makalenin yazarıdır.
Kaynak : Tıkla
Bu makaleyi 3 dakikada okuyabilirsiniz.
Moleküler Biyoloji ve Genetik
